废水生物脱氮原理及工艺（环境微生物）.pptx

废水生物脱氮原理与工艺

生物脱氮原理生物脱氮工艺与技术概述

1.概述氨氮会消耗水体中的溶解氧；含氮化合物对人和其它生物有毒害作用：氨氮对鱼类有毒害作用；NO3?和NO2?可被转化为亚硝胺——“三致”物质；水中NO3?高，可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby”；氮磷浓度升高加速水体的“富营养化”过程。

2.生物脱氮原理生物脱氮的基本过程：①氨化(ammonification)——含氮有机物，在生物处理过程中被（好氧或厌氧）异养微生物氧化分解为氨氮；②硝化(nitrification)——由好氧自养硝化菌将氨氮转化为NO2?和NO3?；③反硝化(denitrification)——缺氧条件下，在异养反硝化菌的作用下将NO2?和NO3?还原转化为N2。

氨化反应（Nitrification）是指有机氮化物在微生物的分解作用中释放出氨的过程。含氮有机物的种类很多，主要是蛋白质、尿素、尿酸和壳多糖等。很多细菌、放线菌和真菌都有很强的氨化能力，称为氨化菌，主要有芽孢杆菌、梭菌、色杆菌、变形杆菌、假单胞菌、放线菌以及曲霉、青霉、根霉、毛霉等。2.生物脱氮原理

硝化反应（Nitrification）：指氨态氮在有氧的条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸的过程。氨（NH3）亚硝酸（HNO2）硝酸（HNO3）2.生物脱氮原理

硝化反应具体转化过程如下：第一步由亚硝化细菌（如亚硝化单胞菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化球菌属等）起作用。2NH3+3O22HNO2+2H2O+619kJ第二步由硝化细菌（如硝化杆菌属、硝化球菌属等）起作用2HNO2+O22HNO3+2H2O+210kJ2.生物脱氮原理

反硝化作用（Nitrification）是指兼性厌氧的硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为氨气的过程。由于还原程度不同，反硝化作用的还原态产物也不同。（1）异化性硝酸盐还原作用（dissimilatorynitratereduction）2NO3-+5H2AN2+2OH-+4H2O+5A在无氧的条件下微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，进行硝酸盐呼吸，其产物为亚硝酸、次亚硝酸、一氧化氮以及分子态氮等。2.生物脱氮原理

（2）同化性硝酸盐还原作用（assimilatorynitratereduction）2.生物脱氮原理HNO3HNO2···NH2OHNH4+NO3-用微生物氮源时，被还原成NH4+，NH4+可以作为绿色植物和微生物的营养，合成氨基酸、蛋白质、核酸等含氮有机物。

有机氮NH4+-NNO2?-NNO3?-N①氨化作用亚硝化作用硝化作用②硝化作用O2O2O2或无氧异养细菌氨氧化细菌（自养型）硝化细菌（自养型）有机物反硝化细菌（异养型）好氧或厌氧条件碱度增大，pH值升高绝对好氧条件碱度下降，pH值降低绝对好氧条件碱度和pH值无变化碱度增大，pH值升高缺氧条件2.生物脱氮的基本原理

3.生物脱氮工艺与技术1、三级活性污泥法流程：①碳化：②氨化：

（1）三级活性污泥法流程：由Barth首先开创；三级各自具有独立的污泥系统；优点：氨化、硝化、反硝化是在各自的反应器中进行，反应速率快且较彻底；缺点：处理设备多，造价高，运行管理较为复杂。3.生物脱氮工艺与技术

（2）两级活性污泥法脱氮工艺：3.生物脱氮工艺与技术

（3）缺氧——好氧活性污泥脱氮系统（A—O工艺）——又称“前置式反硝化生物脱氮系统”3.生物脱氮工艺与技术

（4）氧化沟生物脱氮工艺3.生物脱氮工艺与技术

（5）生物转盘硝化脱氮工艺进水BOD去除好氧碳化及硝化缺氧脱氮好氧3.生物脱氮工艺与技术